AT7961U1 - Schaltelement - Google Patents

Abstract

Bei einem Schaltelement für eine Hochspannungsfreileitung, bestehend aus einem festen Stützisolator (1) und einem beweglichen Stützisolator (2) und einem Hauptkontakt mit einem Messer (3) und einer Gabel (4), und aus einem Nebenkontakt mit einer Löschfeder (5) und einem Haken (6), wobei an dem die Löschfeder (5) tragenden Stützisolator (1) ein unterer Anschlag (7) zur Einschränkung der unteren Endlage des Aufschwingschenkels (5') der Löschfeder (5) befestigt ist, ist erfindungsgemäß über dem unteren Anschlag (7) ein oberer Anschlag (8) zur Einschränkung der Endlage des mittleren und/oder oberen Teiles des Aufschwingschenkels (5') der Löschfeder (5) angeordnet, wobei der Abstand (L) des oberen Anschlags (8) vom Aufschwingschenkel (5') der Löschfeder (5) in der Ruhelage gleich oder größer ist als der Abstand (I) des unteren Anschlags (7).

Description

2 AT 007 961 U1

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement für eine Hochspannungsfreileitung mit einem Hauptkontakt und einem Nebenkontakt, bestehend aus einer Löschfeder und einem Haken.

Die Schaltelemente der oben genannten Art bestehen aus einem festen Stützisolator und einem 5 beweglichen Stützisolator, wobei in der Regel der bewegliche Isolator mit einem Messer und der feste mit einer Gabel versehen ist, und diese beiden Teile gemeinsam den Hauptkontakt bilden. Gleichzeitig ist der bewegliche Stützisolator mit einem Haken und der feste Stützisolator mit einer Löschfeder mit einem Aufschwingschenkel versehen, der im Einschaltzustand des Hauptkontaktes von dem Haken aufgefangen wird. 10

Die Löschfeder und der Haken bilden den sogenannten Nebenkontakt, dessen Aufgabe es ist, die Bildung des elektrischen Lichtbogens beim Abschalten des Hauptkontaktes zu vermeiden. Beim Abschalten entkuppelt der Hauptkontakt, das Messer hakt sich aus der Gabel aus und diese beiden Teile entfernen sich voneinander. In diesem Augenblick wird die Stromleitung 15 kurzfristig vom Nebenkontakt, d. h. von dem Haken und der Feder übernommen. Durch die Hakenbewegung kommt es zur Durchbiegung und Verspannung der Löschfeder. Bei ausreichendem Abstand der Elemente des Hauptkontaktes hakt sich die Löschfeder aus dem Haken aus und es entsteht ein elektrischer Lichtbogen, der sich durch weitere Bewegung der Feder infolge ihrer Verspannung verlängert. Der elektrische Lichtbogen erlischt entweder beim Errei-20 chen ausreichender Entfernung oder durch Temperaturerstreckung. Die Löschfeder ist mit einem unteren Anschlag versehen, welcher die Endlage des unteren Teiles des Aufschwingschenkels der Feder bestimmt.

Zu den Vorteilen des genannten Systems gehört hohe Entfernungsgeschwindigkeit des Auf-25 schwingschenkels der Feder vom Haken, welche zusätzlich von der Bediengeschwindigkeit des ganzen Gerätes (die Entfernungsgeschwindigkeit des Stützisolators und des festen Stützisolators) nicht abhängig ist.

Die Nachteile des genannten Systems bestehen darin, dass die Löscheigenschaften von der 30 Geschwindigkeit der Bewegung, Form und Länge der Löschfeder, bzw. des Aufschwingschen-kels erheblich abhängig sind. Bei großer Geschwindigkeit entsteht die Gefahr großer Überschwingung, welche nur durch den Anschlag im unteren Teil gebremst wird. Der mittlere und obere Teil des Aufschwingschenkels können nach Erreichen der Endlage weiter überschwingen, infolge des Schlages und der Energie dieser Überschwingung kann der Aufschwingschen-35 kel zurück in den ionisierten Weg kommen, wodurch es zur Wiederzündung des Lichtbogens kommen kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung nach einem Schaltelement mit einem Mechanismus der Löschfeder zu suchen, der die Vorteile des Federsystems verbessert und das Risiko der 40 Rücküberschwingung auch bei großer Abschaltgeschwindigkeit eliminiert.

Diese Aufgabe wird durch das Schaltelement für eine Hochspannungsfreileitung gemäß der Erfindung gelöst. Das Schaltelement besteht in an sich bekannter Weise aus einem festen Stützisolator und einem beweglichen Stützisolator, weiters aus einem Hauptkontakt, welcher 45 aus einem Messer und einer Gabel gebildet wird, sowie aus einem Nebenkontakt, den eine Löschfeder und ein Haken bilden. Für den Stützisolator, welcher die Löschfeder trägt, ist ein unterer Anschlag zur Begrenzung der Endlage des unteren Teiles des Aufschwingschenkels der Feder befestigt. so Das Merkmal der Erfindung besteht darin, dass über dem unteren Anschlag ein oberer Anschlag für die Begrenzung der Endlage des mittleren und/oder oberen Teiles des Aufschwingschenkels der Löschfeder angeordnet ist, wobei der Abstand des oberen Anschlags von dem Aufschwingschenkel der Löschfeder in waagrechter Ebene gleich oder größer ist, als der Abstand des unteren Anschlags. Der Vorteil des Schaltelements gemäß der vorliegenden Erfin-55 düng besteht darin, dass das Risiko der Überschwingung und Rückbewegung des mittleren 3 AT 007 961 U1 bzw. oberen Teiles des Aufschwingschenkels der Löschfeder durch den oberen Anschlag eliminiert wird, welcher die Restenergie des Anschlags der Feder beim Erreichen der Endlage dämpft. 5 In einer vorteilhaften Ausführungsform des Schaltelements ist der obere Anschlag am unteren Anschlag befestigt. Der Vorteil besteht in der einfacheren Fertigung und Materialeinsparung, da der obere Anschlag somit kleinere Abmessungen haben kann, als wenn man ihn direkt am Stützisolator befestigt. io In einer anderen günstigen Ausführungsform hat der obere Anschlag die Form eines kopfstehenden „U“, dessen Schenkel mit dem Aufschwingschenkel der Feder einen spitzen Winkel einschließen. In dieser vorteilhaften Ausführungsform bilden die Schenkel eine Seitenführung für den Aufschwingschenkel der Feder und verhindern auf diese Art eine mögliche seitliche Auslenkung. 15

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind der obere und untere Anschlag und die Schenkel aus Stahldraht gefertigt und die unteren Schenkelenden sind am unteren Anschlag befestigt. Der Stahldraht federt beim Aufprall des Aufschwingschenkels der Löschfeder auch gering und dämpft damit die Überschwingungsenergie. 20

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Anschlagteil des oberen Anschlages mit einem Dämpfungselement versorgt wird, bzw. direkt aus einem Werkstoff gefertigt ist, der die kinetische Energie des Aufschwingschenkels der Löschfeder beim Anprall an den oberen Teil des Anschlages dämpft. Diese Lösung ist insbesondere bei größeren Längen der Löschfeder bzw. 25 größeren Abschaltungsgeschwindigkeiten vorteilhaft.

Das erfindungsgemäße Schaltelement ermöglicht den Einsatz einer Löschfeder mit wesentlich längerem Aufschwingschenkel als bei den bisher bekannten Systemen. Da die Länge des Aufschwingschenkels beim vergleichbaren Öffnungswinkel wesentlich größer ist, ist der Ab-30 stand der Nebenkontakte im entkuppelten Zustand wesentlich größer, wodurch die Verhältnisse des Lichtbogenverlöschens besser werden. Große Vorspannung und große Bewegungsgeschwindigkeit stellen sicher, dass es bei der Entkoppelung der Nebenkontakte zu keiner Erweiterung des elektrischen Lichtbogens über den ganzen Weg der Bewegung kommt und die Brennzeit des Lichtbogens auf ein Minimum reduziert wird. Das Risiko der Überschwingung und 35 der Rückbewegung des Aufschwingschenkels wird durch den oberen Anschlag und dessen Dämpfungsfunktion eliminiert.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen erklärt, in denen die Fig. 1 die Seitenansicht des Schaltelementes im eingeschalteten Zustand und in strichliert dargestellter Position im ausge-40 schalteten Zustand zeigen. Die Fig. 2 zeigt die Frontansicht des Schaltelementes im eingeschalteten Zustand.

Das Schaltelement nach Fig. 1 und Fig. 2 besteht aus einem festen Stützisolator 1 und einem beweglichen Stützisolator 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind am beweglichen Stütz-45 isolator 2 ein Messer 3 und ein Haken 6 befestigt, wobei am festen Stützisolator 1 eine Gabel 4 und eine Löschfeder 5 befestigt sind. Das Paar - Messer 3 und Gabel 4 - bildet den Hauptkontakt, das Paar - Haken 6 und Löschfeder 5 (bzw. Aufschwingschenkel 5’) - bildet den Nebenkontakt zum Löschen des Lichtbogens bei der Entkoppelung von Messer 3 und Gabel 4. so Die Ausführung der Stützisolatoren 1 und 2 kann auch umgekehrt vorgenommen werden.

Am Stützisolator 1, welcher die Löschfeder 5 trägt, ist der untere Blechanschlag 7 befestigt, der zur Einschränkung der Endlage des unteren Teiles des Aufschwingschenkels 5' der Feder 5 dient. Am unterem Anschlag 7 wird der obere Anschlag 8 befestigt, der die Form eines kopfste-55 henden „U“ besitzt und dessen Schenkel 9 mit dem Aufschwingschenkel 5’ der Feder 5 einen

Claims (6)

1. 4 AT 007 961 U1 spitzen Winkel einschließen, wobei deren untere Enden am unteren Anschlag 7 befestigt sind. Der obere Anschlag 8 mit den Schenkeln 9 ist aus Stahldraht geformt. Der obere Anschlag 8 ist höhenmäßig so geformt, dass seine Anschlagkante die Endlage des oberen Teiles des Aufschwingschenkels 5' der Feder 5 etwa in 2/3 dessen Länge einschränkt. In horizontaler Rich-5 tung ist der obere Anschlag 8 im Abstand L vom Aufschwingschenkel 5' der Feder 5 in der Ruhelage angeordnet, wobei der Abstand L um ein Vielfaches größer ist als der Abstand I des unteren Anschlages 7 vom Aufschwingschenkel 5' der Feder 5 in der Ruhelage. Auf dem Anschlagteil des oberen Anschlags 8 kann bei einigen Ausführungen das Dämmungselement 10 aus weichem Material mit dämmenden Eigenschaften aufgesetzt werden. 10 Das Schaltelement gemäß der Erfindung kann man bei Leistungstrennern der Hochspannungsfreileitung einsetzen. 15 Ansprüche: 1. Schaltelement für eine Hochspannungsfreileitung, bestehend aus einem festen Stützisolator und einem beweglichen Stützisolator und einem Hauptkontakt mit einem Messer (3) und einer Gabel (4), und aus einem Nebenkontakt mit einer Löschfeder (5) und einem Ha- 20 ken (6), wobei an dem die Löschfeder (5) tragenden Stützisolator (1) ein unterer Anschlag (7) zur Einschränkung der unteren Endlage des Aufschwingschenkels (5‘) der Löschfeder (5) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass über dem unteren Anschlag (7) ein oberer Anschlag (8) zur Einschränkung der Endlage des mittleren und/oder oberen Teiles des Aufschwingschenkels (51) der Löschfeder (5) angeordnet ist, wobei der Abstand (L) des 25 oberen Anschlags (8) vom Aufschwingschenkel (5‘) der Löschfeder (5) in der Ruhelage gleich oder größer ist als der Abstand (I) des unteren Anschlags (7).
2. 2. Schaltelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Anschlag (8) am unteren Anschlag (7) befestigt ist. 30
3. 3. Schaltelement gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Anschlag (8) die Form eines kopfstehenden „U“ besitzt, dessen Schenkel (9) mit dem Aufschwingschenkel (5') der Feder (5) einen spitzen Winkel einschließen.
4. 4. Schaltelement gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Anschlag (8) und die Schenkel (9) aus einem Stahldraht bestehen und dass die unteren Schenkelenden (9) am unteren Anschlag (7) befestigt sind.
5. 5. Schaltelement gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 40 gekennzeichnet, dass der obere Teil des Anschlags (8) mit einem Dämpfungselement (10) aus weichem Material zur Dämpfung der kinetischen Energie des Aufschwingschenkels (5‘) der Löschfeder (5) versehen ist.
6. 6. Schaltelement gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 45 gekennzeichnet, dass die Anschlagsfläche des oberen Teils des Anschlags (8) aus einem weichen Material zur Dämpfung der kinetischen Energie des Aufschwingschenkels (51) der Löschfeder (5) nach dem Anprall besteht. so Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 55